Role spínače zemnění filtru (FES) v síti HVDC

Definice vysokonapěťového zemnicího spínače
Vysokonapěťový zemničí spínač je mechanické spínací zařízení používané k připojení vysokonapěťových elektrických zařízení nebo linek k zemi, aby byla zajištěna bezpečnost během přehlídek nebo odstraňování poruch. Obvykle se instaluje vedle vysokonapěťových vypínačů, izolačních spínačů, transformátorů a dalších zařízení, aby bylo možné rychle a spolehlivě zazemnit vysokonapěťové obvody, pokud je to potřeba.

Role filtračního zemničího spínače v síti HVDC:
Hlavní funkce filtračního zemničího spínače spočívá v zazemnění koncové části pasivního střídavého filtru (ACF) s cílem zajistit, aby ACF mohl pracovat normálně, když aktivní filtr (APF) není v provozu. Tento design řeší problém s 5. a 7. harmonickými složkami v případě síťového systému s velkým obsahem harmonických složek a špatnou harmonickou impedancí, což vede ke zlepšení kapacity a operační bezpečnosti filtračního zařízení.

Pozice filtračního zemničího spínače je znázorněna červeným kruhem na obrázku 1:

V systémech vysokonapěťového stejnosměrného proudu (HVDC) je pořadí operace filtračního zemničího spínače klíčové pro zajištění bezpečného a stabilního chodu systému. Následující jsou kroky a opatrnosti při provozu filtračního zemničího spínače v běžném provozu:

Normální provozní stav

Stav zemničího spínače: V běžném provozu je filtrační zemničí spínač (GS) zapnut, aby bylo zajištěno, že filtr může pracovat normálně.

Postup provozu
Přípravné práce

• Přijetí operačních instrukcí: Ujistěte se, že jste dostali jasné operační instrukce od dispečinku nebo jiné oprávněné osoby.
• Kontrola informací: Zkontrolujte číslo filtru a zemničího spínače, abyste zabránili nesprávným operacím.

Vypnutí filtru

• Odpojení vypínače: Nejprve odpojte vypínač (CB), který spojuje filtr se systémem, aby bylo zajištěno, že filtr je úplně izolován od systému.
• Odpojení izolačního spínače FD (HV): Po odpojení vypínače odpojte filtr od izolačního spínače strany vysokého napětí (FD (HV)), aby byla dále zajištěna izolace filtru od systému.

Kontrola zbytkového náboje

• Měření zbytkového napětí: Pomocí vhodného měřicího zařízení změřte zbytkové napětí kondenzátorové banky filtru, abyste se ujistili, že napětí kleslo na bezpečnou úroveň.
• Záznam měřených výsledků: Zaznamenejte měřené výsledky, aby byly kompletní záznamy o provedených operacích.

Zavření filtračního zemničího spínače GS (HV)

• Ověření stavu izolačního spínače: Ujistěte se, že izolační spínač FD (HV) je vypnut a izolační spínač FD (NB) (izolační spínač strany NB) je zapnut.
• Ruční nebo elektrická operace: Podle operačního manuálu ručně nebo elektricky zavřete filtrační zemničí spínač GS (HV).
• Kontrola stavu zemnění: Zkontrolujte ukazatel stavu zemničího spínače, abyste se ujistili, že zemničí spínač je správně zavřen.

Zavření filtračního zemničího spínače GS (NB)

• Odpojení izolačního spínače FD (NB): Po zavření zemničího spínače GS (HV) odpojte izolační spínač FD (NB).
• Zapnutí zemničího spínače GS (NB): Po ověření, že jsou oba izolační spínače FD (HV) a FD (NB) vypnuti, zapněte filtrační zemničí spínač GS (NB).
• Kontrola stavu zemnění: Zkontrolujte ukazatel stavu zemničího spínače, abyste se ujistili, že zemničí spínač je správně zavřen.

Opakování kontroly
Opakované měření napětí: Po zavření zemničího spínače GS (NB) opětovně změřte napětí kondenzátorové banky filtru, abyste se ujistili, že napětí bylo úplně vybaveno na nulu.
Záznam měřených výsledků: Zaznamenejte výsledky opakovaného měření, aby byly kompletní záznamy o provedených operacích.

Dokončení operace

• Potvrzení bezpečnosti: Ujistěte se, že filtr je spolehlivě zazemněn a pracovní oblast je bezpečná.
• Nahlášení dokončení: Nahlásíte dokončení operace dispečinku nebo jiné oprávněné osobě a zaznamenáte čas a výsledek operace.

Mechanizmus vzájemného uzamykání

• Požadavky na vzájemné uzamykání: Ujistěte se, že izolační spínač FD (HV) musí být vypnut a izolační spínač FD (NB) musí být vypnut, než je filtrační zemničí spínač GS (HV) zapnut.
• Druhá kontrola: Ujistěte se, že oba izolační spínače FD (HV) a FD (NB) jsou vypnuti, než je filtrační zemničí spínač GS (NB) zavřen.
• Automatické vzájemné uzamykání: Systém by měl mít funkci automatického vzájemného uzamykání, aby bylo zabráněno bezpečnostním nehodám způsobeným nesprávnými operacemi.

Technické požadavky
Síla vypínání
Není vyžadována schopnost vypínání: Filtrační zemničí spínač (FES) nevyžaduje schopnost vypínání. To znamená, že nemusí mít schopnost odpojit obvod pod zátěží.

Schopnost vypouštění náboje
Vypouštění filtru: Filtrační zemničí spínač musí být schopen spolehlivě zazemnit částečný vypouštěcí filtr připojený k neutrální linii prostřednictvím izolačního spínače FD (NB). To zajišťuje, že zbytkový náboj v kondenzátorové bance filtru je úplně vypuštěn při údržbě nebo přehlídce.

Schopnost přepínání

Není vyžadována schopnost připojování: Zemničí spínač FES nevyžaduje schopnost připojování. Většinou lze použít běžné zemničí spínače, aby byla splněna tato potřeba.

Údržba

Údržba po odpojení filtru: Údržba filtračního zemničího spínače FES může být provedena po odpojení filtru, aby byla zajištěna bezpečnost operátora.

Odpornost na tlak
Otevřený kontakt a odpornost na DC napětí k zemi: Otevřený kontakt a odpornost na DC napětí k zemi by měly být stejné jako u ostatních zařízení připojených k pólové a neutrální linii. To zajišťuje spolehlivost a bezpečnost filtračního zemničího spínače v vysokonapěťovém prostředí.

Charakteristika provozní doby

• Nízký unikající proud: V běžných podmínkách prochází filtračním zemničím spínačem jen velmi nízký unikající proud.
• Schopnost zapínání: Filtrační zemničí spínač má schopnost zapínání jako nábojový proud filtru v síti HVDC. To zajišťuje, že filtr může být spolehlivě připojen k zemi, když je to potřeba.

Normy a stupně
IEC normy: Podle IEC standardů je stupeň filtračního zemničího spínače obvykle E0. Stupeň E0 znamená, že spínač nenarazí na potřebu vypínání proudu během běžného provozu a potřebuje mít pouze základní funkce zemnění a vypouštění náboje.

Můžeme vidět typ vysokonapěťového zemničího spínače v obrázku č. 2 níže vyrobeného společností Coelme-Egic: